Μέθοδοι συντήρησης και ψύξης

Η συντήρηση ενός κοτόπουλου χρειάζεται διαφορετική μέθοδο απ’ ότι η ψύξη ενός έτοιμου γεύματος ή συντήρηση χοιρινού, ώστε να διατηρηθεί η ασφάλεια και η ποιότητα του προϊόντος. Οποιοδήποτε λάθος μπορεί να είναι καταστροφικό για τον καταναλωτή αλλά και τον προμηθευτή. Όταν επιλέγουμε την κατάλληλη μέθοδο ψύξης και τον αντίστοιχο εξοπλισμό, πρέπει να γνωρίζουμε ότι τα χαρακτηριστικά του προϊόντος και της συσκευασίας επηρεάζουν τον ρυθμό με τον οποίο θα μειωθεί η θερμοκρασία του προϊόντος. Αυτό επιτυγχάνεται ελέγχοντας τη ποσότητα ενέργειας και τον χρόνο που χρειάζεται το προϊόν για να συντηρηθεί ή να παγώσει.

Οι φυσικές ιδιότητες του προϊόντος που επηρεάζουν την ψύξη είναι το πάχος, η μάζα και η σύνθεσή του. Όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος του προϊόντος, τόσο περισσότερο χρόνο χρειάζεται ώστε να απωλέσει την εσωτερική του θερμότητα. Το ίδιο ισχύει και ανάλογα με την περιεκτικότητα σε λίπος. Αντιθέτως, όσο μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε νερό έχει, τόσο πιο γρήγορα χάνει τη θερμότητα, δηλαδή το νερό χάνει τη θερμότητα πιο γρήγορα από το λίπος. Επίσης, η θερμοκρασία ψύξης ενός προϊόντος διακυμαίνεται από 0°C και κάτω, ανάλογα με τους παράγοντες, όπως νερό, νάτριο και περιεκτικότητα σε λίπος.

Σε γενικές γραμμές, η απώλεια θερμότητας του προϊόντος είναι ανάλογη με τη διαφορά στις θερμοκρασίες ανάμεσα στο προϊόν και τα αντικείμενα που το περιβάλλουν. Παρ’ όλα αυτά, λόγω των εσωτερικών χαρακτηριστικών, του σχήματος και της διαμέτρου ενός προϊόντος, η πραγματική απώλεια θερμοκρασίας έχει ένα μέγιστο όριο. Αυτό συμβαίνει ανεξάρτητα από το πόσο κρύα είναι η περιβάλλουσα θερμοκρασία ή πόσο γρήγορα ο αέρας ρέει γύρω από το προϊόν.

Όταν αναλογιζόμαστε τις ανάγκες συσκευασίας, είναι σημαντικό να ξέρουμε αν το προϊόν ψύχεται πριν ή μετά τη συσκευασία και σε ποιο στάδιο της συσκευασίας ψύχεται. Το προϊόν που ψύχεται αργότερα κατά τη διαδικασία συσκευασίας, παίρνει περισσότερη ώρα για να ψυχθεί. Επιπρόσθετα, τα προϊόντα που συσκευάζονται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο «vacuum» – που βοηθάει στη διατήρηση του προϊόντος- θα χρειαστούν ελαφρώς περισσότερο χρόνο. Το συσκευασμένο προϊόν που είναι αεροστεγώς κλεισμένο– που λειτουργεί ως μονωτής- μπορεί να αυξήσει αισθητά τον χρόνο ψύξης.  Αν προσθέσουμε χάρτινη κούτα σε αυτή τη συσκευασία, ο χρόνος ψύξης αυξάνεται ακόμα περισσότερο.

Εάν ένα προϊόν είναι συσκευασμένο σε θήκη και τοποθετημένο σε κουτί, το χαρτόνι θα λειτουργήσει επίσης ως μόνωση. Όταν το κουτί παλετοποιηθεί, χρειάζεται ακόμα περισσότερος χρόνος. Η ροή του αέρα γύρω από αυτά τα κουτιά και στα σωστά σημεία, είναι απαραίτητη. Συχνά χρησιμοποιούνται καταψύκτες για τις ροές αλλά κάθε φορά που η συσκευασία οργανώνεται σε στρώσεις, ο χρόνος ψύξης αυξάνεται. Η στενή συσκευασία θα πρέπει να αποφεύγεται. Στην επεξεργασία τροφίμων, τρεις μέθοδοι ψύξης χρησιμοποιούνται για την συντήρηση στερεών τροφίμων, όπως κρέας, πουλερικά, θαλασσινά, έτοιμα γεύματα και ψωμιά. Αυτές είναι η ψύξη “tunnel”, η σπειροειδής ψύξη και οι ψυκτικοί θάλαμοι shock-φούρνοι. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν η ποιότητα του προϊόντος, οι υποδομές και το budget. Οι κατασκευαστές εξοπλισμού θα πρέπει να ξέρουν τις δυνατότητες και τα όρια των συστημάτων τους. Ο εξοπλισμός μπορεί να διαμορφωθεί αν είναι αναγκαίο. Οι μονάδες επεξεργασίας μπορούν επίσης να δοκιμάσουν το προϊόν στον εξοπλισμό. Η διαδικασία συντήρησης και ψύξης αλλάζει ανάλογα με το προϊόν, συνεπώς πρέπει να γίνονται συχνά αλλαγές στο σχεδιασμό του ψυκτικού εξοπλισμού.

Μέθοδος τούνελ

Ένα ψυκτικό τούνελ, περιέχει ένα ιμάντα μεταφοράς που κινείται μέσα στο τούνελ με το προϊόν δεμένο. Καθώς το προϊόν κινείται στο τούνελ, μπορεί να ψυχθεί κρυογονικά με ψεκασμό ψυκτικού υγρού (υγρό άζωτο/ διοξείδιο του άνθρακα). Εναλλακτικά, μπορεί να ψυχθεί χρησιμοποιώντας ένα μηχανικό σύστημα ψύξης με τη χρησιμοποίηση πηνίων στο τούνελ γεμάτες αμμωνία ή ψυκτικό υγρό με αλλογονάνθρακα.

Ορισμένα συστήματα τούνελ είναι σχεδιασμένα για μόνο μία διέλευση μέσα από το τούνελ. Άλλα προορίζονται για πολλαπλά περάσματα του ιμάντα. Αυτή η μέθοδος συνεχούς ψύξης είναι αποτελεσματική για τη γρήγορη κατάψυξη μικρών, λεπτών προϊόντων, όπως μπιφτέκια, ειδικά αν το προϊόν είναι ζεστό.

Τα τούνελ συνήθως έχουν περιορισμούς χώρου. Τα προϊόντα που απαιτούν μεγαλύτερο χρόνο ψύξης απαιτούν μεγαλύτερα τούνελ. Το κόστος λειτουργίας για ένα κρυογονικό τούνελ προσαρμόζεται από το κόστος του υγρού αζώτου ή του διοξειδίου του άνθρακα. Το κόστος λειτουργίας για ένα μηχανικά ψυχόμενο τούνελ βγαίνει κυρίως από το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία των συμπιεστών ψύξης.

Μέθοδος σπιράλ

Η σπειροειδής ψύξη ή κατάψυξη χρησιμοποιεί έναν μεταφορικό ιμάντα για τη μεταφορά προϊόντος μέσω ενός κατεψυγμένου περιβλήματος, περιστρεφόμενου κατά ελικοειδή τρόπο ενώ δέχεται ψυχρό αέρα. Η ψύξη του περιβλήματος μπορεί να επιτευχθεί είτε κρυογονικά είτε με μηχανική ψύξη των πηνίων.Ένας σπειροειδής ψύκτης ή καταψύκτης χρησιμοποιείται συνήθως όταν μια σήραγγα δεν παρέχει επαρκή χρόνο παραμονής για ψύξη του προϊόντος. Η σπειροειδής ψύξη προτιμάται για μεσαίου μεγέθους προϊόντα όπως λουκάνικα. Η μηχανική ψύξη συχνά επιλέγεται έναντι της κρυογονικής ψύξης εάν ένας σπειροειδής ψύκτης λειτουργεί καθημερινά, επειδή το κόστος λειτουργίας είναι γενικά μικρότερο. Η απόδοση του προϊόντος βελτιώνεται επίσης για τα μη συσκευασμένα προϊόντα που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο επειδή η χρήση του ψυχρού αέρα βοηθάει στην κατάψυξη του εξωτερικού του προϊόντος και στη στεγανοποίηση της υγρασίας. Οι σπειροειδείς ψύκτες απαιτούν μικρότερο χώρο από τους ψυκτικούς θαλάμους και τους καταψύκτες τούνελ. Όπως και με τον καταψύκτη τούνελ, αυτή η μέθοδος ψύξης απαιτεί χαμηλή θερμοκρασία αλλά υψηλή ταχύτητα.

Χρησιμοποιώντας έναν ψυκτικό θάλαμο shock-φούρνο 

Ένας ψυκτικός θάλαμος shock-φούρνος είναι ένας χώρος ή ένα περίβλημα στο οποίο ο αέρας υψηλής ταχύτητας ρέει γύρω από το προϊόν, το οποίο τυπικά τοποθετείται στον θάλαμο σε δοχεία που ολισθαίνουν σε ράφια. Ορισμένα προϊόντα, αντί να τοποθετούνται σε σκεύη, μπορούν να κρεμαστούν σε ράβδους. Ένα τέτοιο σύστημα επιτρέπει το διαχωρισμό του προϊόντος έτσι ώστε ο αέρας να μπορεί να ρέει ελεύθερα γύρω από το προϊόν. Τα ράφια μεταφέρονται στη κυψελίδα shock-φούρνου. Ένα πλεονέκτημα ενός τέτοιου ψυκτικού θαλάμου είναι ότι το προϊόν μπορεί να διατηρείται στο χώρο για όσο χρονικό διάστημα χρειάζεται και ότι ο χρόνος αυτός αλλάζει ανάλογα με το προϊόν. Οι θάλαμοι shock-φούρνοι χρησιμοποιούνται όταν μεγάλα, στερεά τρόφιμα που είναι βαρύτερα ή μεγαλύτερα σε διάμετρο πρέπει να ψύχονται. Οι ψυκτικοί θάλαμοι shock-φούρνο λειτουργούν ανά παρτίδα και όχι συνεχώς όπως στο τούνελ ή στο σπειροειδές ψυγείο. Όπως εξηγεί ένας μηχανικός: “Χρειάζονται 12 ώρες για να ψύξετε ένα ζαμπόν όσο κι αν προσπαθείτε να το κάνετε πιο γρήγορα”. Με άλλα λόγια, ανεξάρτητα από το πόσο αυξάνετε την ταχύτητα του αέρα ή μειώνετε τη θερμοκρασία ψύξης, δεν πρόκειται να κρυώσει πιο γρήγορα.

Η πρόκληση στο θάλαμο shock-φούρνο είναι η επίτευξη της κατάλληλης ροής αέρα. Ο αέρας πρέπει να κινείται γύρω από τα προϊόντα όσο το δυνατόν πιο σταθερά και ομοιόμορφα. Εάν η ροή αέρα δεν είναι ισορροπημένη – φθάνοντας μόνο σε κάποιο προϊόν και όχι σε ολόκληρη την παρτίδα – μόνο τα προϊόντα που εκτίθενται αποτελεσματικά στη ροή αέρα θα παγώσουν ή θα κρυώσουν.  Σημαντικός παράγοντας είναι επίσης το μέγεθος του θαλάμου. Εάν ο θάλαμος είναι πολύ μεγάλος, η ροή αέρα θα αλλοιωθεί και θα είναι πιο δύσκολο να την κατευθύνετε μέσω των ράβδων του προϊόντος.

Συμπερασματικά, κάθε προϊόν έχει μια μοναδική σχέση ψύξης-χρόνου και θερμοκρασίας. Πριν από την επιλογή οποιουδήποτε τρόπου ψύξης, αυτή η σχέση πρέπει να δοκιμαστεί από τον κατασκευαστή του εξοπλισμού. Ο χρόνος που χρειάζεται για να ψύξετε ή να παγώσετε ένα προϊόν μπορεί να σας φέρει προ εκπλήξεως. Η κατάψυξη είναι ιδιαίτερα χρονοβόρα αφού ο χρόνος που χρειάζεται για να περάσει το σημείο πήξης ενός προϊόντος – η λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης – είναι συχνά το μεγαλύτερο μέρος της διαδικασίας.